Ruis, alleen maar ruis. Dat zag Pieter Visser in het najaar van 2009 op zijn computerscherm. Twintig jaar had hij aan de Goce-missie gewerkt. Goce – de Gravity field and steady-state ocean circulation explorer – had tot doel om de zwaartekrachtvelden van de aarde nauwkeuriger in kaart te brengen.
Vissers proefschrift, verdedigd in 1992, verhandelde methoden om de satellietmetingen te interpreteren en om te zetten naar zwaartekrachtveldmodellen. Later werd hij lid van de Goce mission advisory group van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA en hield hij continu een vinger aan de pols, tijdens de bouw, de lancering en alles eromheen.
De astrodynamicus was de missie bijna als een persoon gaan zien, vertelde hij tijdens zijn intreerede op 18 maart. “Als een recalcitrante puber soms.” Begrijpelijk, want enkele maanden na de lancering kreeg hij deze rommel binnen. Waar waren de mooie curves – de gravitatiesignalen – waar hij op anticipeerde?
Had u het toen benauwd?
“Van tevoren ben je nerveus. Het zijn dure beestjes, die satellieten. Maar het kwam gelukkig goed. Er moest nog een correctie plaatsvinden. De satelliet roteerde; de centrifugale krachten moesten beter worden weg gefilterd. Toen verscheen het gravitatiesignaal. Ik maakte een plaatje, en dat ging overal bij ESA rond. Iedereen was blij. Het gaf een enorme kick.”
Wat gaf precies die kick?
“Dat we aantoonbaar een idioot hoge nauwkeurigheid hadden behaald. Goce bepaalde zwaartekrachtversnellingen met een nauwkeurigheid van tien tot de min twaalfde meter per seconde kwadraat. Dat is tienduizend miljard maal kleiner dan de zwaartekrachtversnelling op aarde. Met die precisie zou je op aarde een duwtje van een sneeuwvlokje op een olietanker kunnen meten. En natuurlijk is het ook fijn dat mijn werk direct aanwijsbaar nut heeft. We bepalen op de centimeter nauwkeurig hoe hoog satellieten vliegen en dat stelt ons in staat om metingen te verrichten voor oceanografen, klimaatonderzoekers en magneetveldonderzoekers. We kunnen de stijging van de zeespiegel meten, of het afsmelten van Groenland, om maar wat te noemen. Maar mijn fascinatie zit hem in de techniek.”
In 2013 is de satelliet grotendeels verbrand in de atmosfeer.
“Ja. Er zijn brokstukken op aarde terechtgekomen, vlakbij de Falklandeilanden. Vijfentwintig jaar ben ik er mee bezig geweest. Niets anders is zo dominant in mijn carrière geweest.”
Momenteel zit u in de stuurgroep van Swarm; drie satellieten die het magneetveld van de aarde meten en die gelanceerd zijn in 2013, net toen Goce ter ziele ging.
“In dit vakgebied mag je blij zijn als je één succesvolle missie meemaakt in je hele carrière. We zijn dus heel gelukkig geweest in onze groep.”
Maar jullie hebben het ook flink mis zien gaan.
“In 2005 is CryoSat ontploft. Dit was een aard observatiesatelliet die de veranderingen in de dikte van de voornaamste ijslagen op aarde moest gaan meten. Ik zat ook in de stuurgroep. In oktober 2005 waren we allemaal bij de Space Expo in Noordwijk bijeengekomen. De satelliet werd gelanceerd vanuit Rusland. De Russen brachten ons elke seconde op de hoogte. De eerste rakettrap ging goed. Maar vlak nadat de tweede trap was ontstoken, hoorden we niets meer. Na tien minuten voelden we ons heel ongemakkelijk. De satelliet bleek te zijn neergestort in de Noordelijke IJszee door een softwarefout, hoorden we een paar uur later. Al snel is besloten om de satelliet opnieuw te bouwen. CryoSat-2 is in 2010 gelanceerd.”
U bent oorspronkelijk naar Delft gekomen om vliegtuigen te leren bouwen. Heel iets anders dus. Vanwaar de overstap?
(Lacht) “Ik was inderdaad vanwege mijn interesse in vliegtuigen naar Delft gekomen. Dat durf ik nu bijna niet meer te zeggen. Dankzij een college van mijn latere promotor, professor Karel Wakker, raakte ik gefascineerd door het vakgebied van de astrodynamica. Wakker vertelde over de International Sun/Earth Explorer 3, een satelliet die uit de mottenballen werd gehaald om een primeur te bewerkstelligen, een ontmoeting met de komeet Giacobinni-Zinner. De satelliet kwam zelfs in de buurt van de bekendere komeet Halley. Hij voerde een bijzondere reis uit met zogenaamde zwaartekrachtslingers langs de Maan en de Aarde. En dat allemaal om precies op de juiste tijd aan te komen bij de doelkomeet. Ik vond dit zo knap, dat ik besloot te kiezen voor het vakgebied van de astrodynamica.”
ESA maakte vorig jaar furore met de spectaculaire reis van de Europese Rosetta sonde naar de komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Gaat u zich ook richten op interplanetaire missies?
“We zijn betrokken bij Juice, Jupiter Icy moons Explorer. Deze satelliet moet naar Jupiter en zijn manen gaan. De berekeningsmethoden zijn grotendeels hetzelfde als voor de satellieten die we in een baan om de aarde brengen. Maar het terrein is onontgonnen. Je kunt met interplanetaire missies makkelijker grote ontdekkingen doen. Zo hopen we ondergrondse oceanen te vinden op de manen van Jupiter. Voor de plaatsbepaling van Juice maken we onder meer gebruik van Dopplermetingen. Daarvoor kunnen we de grote radiotelescopen van Westerbork gebruiken. Dopplermetingen worden ook door de politie gebruikt om je snelheid op de autoweg te meten.
Volgens de huidige – optimistische – planning wordt Juice in 2022 gelanceerd. Het is een project van de lange adem. Pas in 2030 komen de eerste metingen binnen. Ik zit dan al tegen mijn pensioen aan.”
Maar u blijft dan toch nog even hangen?
“Bij ons werkt bijna iedereen door na zijn pensioengerechtigde leeftijd. Met veel liefde heb je aan een missie gewerkt, en dan zou je opeens niets meer doen omdat je een arbitraire leeftijd hebt bereikt? Nee. Op congressen kom ik mensen tegen van in de tachtig. Prof. Byron Tapley bijvoorbeeld. Tapley is still going strong. In 1993 werkte ik een jaar bij het Center for Space Research van de University of Texas at Austin onder zijn leiding. Het was een van de hoogtepunten uit mijn carrière. Tapley is nog steeds met nieuwe missies bezig. Wakker werkt overigens ook nog. Hij is in de zeventig en geeft nog steeds college.”
Wat zijn, behalve een toename in het aantal interplanetaire missies, belangrijke ontwikkelingen binnen uw vakgebied?
“Er komen meer kleine satellieten, nanosatellieten, die in zwermen vliegen. De vraag is hoe je die op de juiste afstand van elkaar houdt. Deze kleine sondes zijn veel gevoeliger voor stoorkrachten, zoals de druk door zonnestralen en het kleine beetje luchtdruk in de ruimte. En het probleem van ruimtepuin neemt toe. Satellieten moeten vaak uitwijken omdat ze dreigen te botsen op puin. Als we de banen van ruimteschroot beter kunnen berekenen, kunnen we voorspellen wanneer een satelliet daadwerkelijk moet uitwijken en wanneer niet. Uitwijken is kostbaar, want een satelliet heeft maar een beperkte hoeveelheid brandstof aan boord.”
In uw intreerede noemde u de toenemende commercialisering van de ruimtevaart.
“De ruimtevaart verandert heel snel. Ronduit spectaculair vind ik de activiteiten van een bedrijf als SpaceX. SpaceX blijkt met particuliere investeerders goedkoper raketten te kunnen ontwikkelen dan vroeger onder de auspiciën van ruimtevaartorganisaties. Hierdoor worden lanceringen in de toekomst misschien wel veel goedkoper. Daarnaast begeeft een aantal andere bedrijven zich op het grensvlak van luchtvaart en ruimtevaart, zoals Virgin Galactic en XCOR (bedrijven die toeristen met kortdurende vluchten net buiten de dampkring willen brengen, red.). Voor mij begint de ruimtevaart als je in een baan om de aarde bent. Dat doen deze bedrijven niet. Ze ruiken aan de ruimte. Met XCOR kun je ook metingen verrichten tijdens de lange vrije val terug naar de aarde. Zo kun je apparatuur testen die je later in een satelliet wilt gebruiken. Ik denk dat dit soort bedrijven een revolutie in het reizen kan veroorzaken. Straks vlieg je in een uurtje van Amsterdam naar Sydney buiten de dampkring om. De vraag is wel of het op een milieuvriendelijke manier kan. Voor deze reizen zijn verbeterende modellen van de atmosfeer nodig. Wie weet kunnen we daar aan bijdragen.”
Gaat de mens de ruimte koloniseren?
“Er is geen race meer tussen landen, zoals tijdens de Maanmissies in de jaren zestig en zeventig. Maar de Chinezen willen op de Maan wandelen en de Amerikanen op een asteroïde. Mars koloniseren is een ingewikkelder verhaal. Veiligheid is een grote uitdaging. Als er zonne-uitbarstingen zijn, dreig je bestraald te worden met radioactieve deeltjes. Misschien moet je een pak van lood dragen, of een groot schild om de satelliet bouwen. Reistijd is ook problematisch. We zouden er nu een paar jaar over doen om naar Mars en terug te vliegen. Dat moet verkort worden naar een paar maanden. Misschien kan elektrische voortstuwing in de toekomst de reistijd aanzienlijk verkorten. En wie weet krijgen we ooit kernfusie onder de knie en kunnen we binnen een week naar Mars.”
CVCV
CV
Prof.dr.ir. Pieter Visser (1965) behaalde in 1988 zijn masterdiploma in de astrodynamica aan de TU Delft. In de jaren daarna deed hij promotieonderzoek aan de baanberekeningen voor de toekomstige ESA-missie Aristoteles. Aristoteles zou het magneetveld en het zwaartekrachtveld van de aarde onderzoeken. Deze missie is later omgezet in Goce, een satelliet die tot doel had om alleen het aardse zwaartekrachtveld te meten.
Visser is nauw betrokken geweest bij deze missie tot 2013, toen de satelliet in de dampkring verbrandde. In 1994 kwam Visser als onderzoeker in dienst bij de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek. Sinds juli 2014 is hij professor bij de sectie
Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?
delta@tudelft.nl
Comments are closed.